峡山水电站施工导流设计.pdf

'广西水利水电GUANGXIWATERRESOURCES&HYDROPOWERENGINEERING2013(2)·规划设计·峡山水电站施工导流设计杨志霞(江西省赣州市水利电力勘测设计研究院，江西赣州341000)【摘要】根据峡山水电站水文气象条件和工程的实际情况，施工采用分期导流方式，通过对不同缩窄河床断面的分段导流方案的技术、经济比选，最终导流方案：第一个枯水期同堰先围右侧8孔半溢流堰、右岸厂房及右岸非溢流坝，由左侧束窄后的河床导流；第二个枯水期围堰围左侧8孔半溢流堰、船闸及左岸非溢流坝段，此时由右侧已建的8孔溢流堰导流。实施结果表明：该导流方案技术可靠，有效地降低了施工成本和施工难度。『关键词】峡山水电站；施工；导流方式；围堰；设计f中图分类号1TV551．1[文献标识码】B【文章编号】1003—1510(2013)02-0032—04表1坝址各时段洪峰流量表m／s1工程概况峡山水电站坝址位于江西省于都县罗坳镇峡山村贡水干流河段上，距于都县城约30km，坝址控制集水面积16013km，多年平均径流量136．9亿ITI，多年平均流量434ITI／s。水库正常蓄水位109．80In(黄海高程，下同)，水库总库容9600万ITI，电站装机容量35．1MW，多年平均发电量13261万设计洪峰流量／(m／skW·h，年利用小时3778h，保证出力4．54MW，工程等别为Ⅲ等，水库为中型水库，电站为小(1)型电3导流方式及标准的确定站，是一座以发电为主，兼有航运等综合效益的中导流方式的选定应根据工程主要建筑物的布型水利枢纽T程。枢纽建筑物主要由溢流坝、河床置情况、坝址河谷地形地质条件及工程总工期的安式发电厂房、左右岸非溢流坝、船闸和变电站等组排来进行。本工程控制工期的电站厂房布置在右成。坝顶全长380in，其中：溢流坝段长241m(堰顶岸，一期宜先围右岸。确定导流主要方式为：一期高程101．50m，溢流孔数17孑L，单孔净宽12Il1)，船先嗣右岸，由左岸束窄河床导流，二期围左岸，由右闸段18ITI，厂房坝段长89In，左、右岸非溢流重力坝侧已建溢流堰导流。导流时段及导流标准应根据段长分别为22、10In。1二程等别及主要建筑物级别和相应的施工导流规范确定，本工程一期导流时段1l_3月，P=20％，相2水文气象条件应流量Q=2870rTl3／s，二期导流时段9—2月，P=贡水流域属亚热带季风气候区，气候温和、雨20％，相应流量Q=2480m／s，全年施T度汛洪水标和充沛。多年平均降水量1507．5mm，最大一日降准P=1O％，相应流量为7520ITt／s。水量为145．9mm。汛期4-6月份降水量占全年降水量的47．4％，枯水期l0月一翌年2月降水量仅占全4导流方案及导流程序的确定一年降水量的21．1％。流域内暴雨类型主要为锋面雨4．1导流方案和台风雨。锋面雨一般出现在4-6月，台风雨出现4．1．1枯水期导流方案7-9月，一次暴雨持续时间多在3-7d。根据溢流坝的布置及本工程一、二期施工强度【收稿日期】2013—03—05【作者简介】杨志霞，(1980一)，女，江西临川人，江西省赣州市水利电力勘测设计研究院工程师，学_=I：，从事水利电力工程设计工作、32 广西水利水电GUANGXIWATERRESOURCES&HYDROPOWERENGINEERING2013(2)情况，枯水期导流方案分别比选了3种方案：工的溢流堰完成，闸墩浇筑出常水位，具备泄流条方案一：第一个枯水期围堰先围右侧7孑L半溢件，同时完成厂坝导墙和厂房度汛围堰的加高，次流堰、右岸厂房及右岸非溢流坝，由左侧束窄后的年4—8月厂房及一期溢流坝闸墩进入常年施工，此河床导流；第二个枯水期围堰围左侧9孔半溢流堰、时由已建的溢流堰和右岸束窄河床泄流。第二个船闸及左岸非溢流坝段，此时由右侧已建的7孑L溢枯水期2012年8月底前完成二期纵向围堰及横向流堰导流。围堰施工，9月一次年2月进行二期主体工程施工，方案二：第一个枯水期围堰先围右侧8孔半溢此时由左侧已建的溢流堰泄流。2013年2月底要流堰、右岸厂房及右岸非溢流坝，由左侧束窄后的求二期主体工程浇筑出常水位，二期施工的溢流堰河床导流；第二个枯水期围堰围左侧8孔半溢流堰、具备过流条件，2013年3月以后由全部建成的溢流船闸及左岸非溢流坝段，此时由右侧已建的8孑L溢堰泄流。流堰导流。方案三：第一个枯水期围堰先围右侧9孑L半溢5导流建筑物设计】流堰、右岸厂房及右岸非溢流坝，由左侧束窄后的施工导流建筑平面布置见图1。河床导流；第二个枯水期围堰围左侧7孑L半溢流堰、5．1一、二期横向围堰及一期纵向围堰堰身设计方案船闸及左岸非溢流坝段，此时由右侧已建的9孔溢本次拟定了粘土心墙土石围堰和均质土围堰流堰导流。两种方案进行比较，粘土心墙土石围堰顶宽4．0m，各方案一、二期导流标准情况下，上、下游水位迎水面坡度1：2．0，背水面坡度1：2．0，土石围堰堰身相差在0．69—3．19m左右。本次从围堰的工程量及设粘土防渗心墙防渗，心墙顶宽1ITI，上、下游边坡一、二期施工强度与工期安排是否协调合理则成导为1：0．3。均质土围堰均采用粘土填筑，围堰顶宽流方案选择的重要因素，考虑到一期先围7孔半溢4．0in，迎水面坡度1：2．0，背水面坡度1：2．0。粘土流堰则二期施工强度较大，一期先围9孔半溢流时围堰填筑单价18．65元／m，土石方填筑单价9．71则一期施工强度较大，二期纵向上游围堰基础正处元／m，其中粘土心墙土石围堰中粘土围堰45983于F1断层上，使二期纵向围堰工程量加大，而一期nl，土石方填筑151298m，总投资232．67万元，均先围8孔半溢流堰则兼顾了一、二期施工强度均衡质土围堰中粘土围堰197281m，总投资367．93万问题，围堰的工程量也较为合理，这也与《江西省于元。均质土围堰投资方案明显更高。因此，推荐选都县峡山水电站一期导流、水工泥沙整体模型试验用粘土心墙土石围堰方案。围堰基础防渗采用高研究报告》中的推荐方案相一致。因此，推荐方案压摆喷灌浆处理，深入基岩0．5na，初拟一排，孔距二，水工模型试验针对此方案提出了优化措施：建1．2In。灌浆施工前应进行现场试验，以校核设计的议纵向围堰与上游横向围堰相交头部改为流线型技术指标，并取得较为适宜的符合本工程实际的施头部，有利于二期导流时，紧临纵向围堰边孔下泄工工艺参数。流量不成忙孑L；建议纵向围堰头部100m范围采用5．2厂房度汛围堰粒径约2．4m的巨石或相应铅丝笼护脚，纵向围堰根据本工程施工进度安排及施工强度要求，厂溢流坝段300in范围采用粒径约0．2—0．5in块石护房施工不能满足厂房汛期防洪高度的要求，则不能脚(自然堆石坡率1：1．3)。利用关闭厂房检修闸门、尾水闸门来进行厂房度4．1．2厂房施工度汛方案汛。因此，本次厂房度汛上游围堰利用上游永久拦厂房全年施工度汛分阶段采用不同方式。第2砂坎加高形成，将浆砌石拦砂坎加高至113．361TI高年汛期4—8月采用上游拦砂坎加高及下游尾水渠末程，同时培厚下部拦砂坎，围堰顶宽2．0in，迎水面边端砌筑度汛围堰并利用厂坝永久导墙挡水的方式，坡1：0．65，背水面铅直。下游度汛围堰则在厂房尾此时由已建的右侧溢流堰及左岸束窄河床泄流。水渠出口处砌筑浆砌石围堰，并与尾水渠两侧边墙4．2导流程序连接，下游度汛围堰顶高程112．93m，围堰顶宽2．0in，施工第2011年9—1O月底进行一期纵向围堰及迎水面边坡1：0．65，背水面铅直，要求浆砌石围堰横向围堰施工，11月一次年3月进行一期主体工程座落在岩基上。厂房度汛纵向围堰利用厂坝分缝施工，此时由左岸束窄河床泄流；次年3月底一期施处的已建上游导墙、闸墩、消力池左边墙、厂房尾水33 杨志霞：峡山水电站施工导流设计图1施工导流平面布置图渠导墙挡水。5．3船闸围堰6截流及下闸蓄水船闸围堰采用粘土心墙土石围堰，围堰顶宽本工程分二期导流，一期导流时段为11月一次4．0m，迎水面坡度1：2．0，背水面坡度1：2．0，围堰堰年2月，标准为P=20％，二期导流时段为9月一次年顶高程：上、下游横向围堰分别为108．48、107．522月，8月中旬截流标准为P=20％，8月平均流量m。土石围堰设粘土防渗心墙，心墙顶宽lrn，上、下512m／s。根据施工道路布置和方便截流考虑，截游边坡为l：0．3。围堰基础防渗采用高压摆喷灌浆流施工由左岸向右岸单向戗进占施工，立堵截流。处理。龙口位置位于河床纵向围堰处，截流时先截上游土 广西水利水电GUANGXIWATERRESOURCES&HYDROPOWERENGINEERING2013(2)石围堰，后合龙下游土石围堰。截流戗堤迎水面边通过3种导流方案比选及上表比较分析可知：坡1：2．0，背水面边坡1：2．0，戗堤顶宽4．0m，截流戗方案二不但施工技术上较优，而且经济上也较其他堤顶部高程108．48m。当接近龙口时，上、下游水位两种方案最少节约投资101．61万元。差加大，此时应采用大块体石料进行抛投，龙口合本项目一期围堰于2011年9—10月施工，二期龙后，再抛填土料，并对堰体进行加高培厚。围堰于2012年6—7月施工，厂房度汛围堰于2012年根据施工总进度安排，初拟施工总工期25个3月底施工，第1台机组2013年4月底开始下闸蓄月，其中第一台机组发电工期22个月。即2013年4水，围堰经历过汛期及枯水期的交替考验，运行效月下旬开始下闸蓄水，按蓄水月(4月份)多年平均果良好。流量进行计算，要求库水位达到109．55m发电水位，水库蓄水历时为14h，第一台机组2013年5月18结语日便可投产发电。目前，各参建单位都在为峡山水峡山水电站为河床式水电站，施工导流采用枯电站下个月的下闸蓄水及电站的投产运行做准备。水期明渠分期导流方案，为主体工程施工的顺利实施提供了有力保障，本电站施工导流设计合理的兼7投资比较及运行效果顾了围堰的工程量及一、二期施工强度与主体工程根据本工程采用的粘土心墙土石围堰设计方工期安排问题，使得第一台机组发电工期提前近3案，计算出上述3种导流方式所产生的工程量及相个月，不但节约导流施工成本且提前实现经济效应投资(见表3)。益；二期导流充分利用泄洪闸过流，减少了导流工程规模及投资。峡山水电站建成后，平均增发电量表33种导流方案主要工程量、投资比较表13261万kW．h，每年可为江西省电网节约系统标煤4．51万t／a，每年可减少二氧化碳排放量约9．93万t，减少二氧化硫排放量902t，取得良好的经济效益和社会效益。参考文献[1】水利电力部水利水电建设总局．水利水电工程施工组织设计手册(第l册)【M】．北京：中国水利水电出版社出版，2001，[2】SL303-2004，水利水电工程施工组织设计规范[s】．(责任编辑：周群)Construcetiondiversi(ondesitg~JnoOflXiashanHttydaro~powerStationYANGZhi-xia(WaterandPowerInvestigation&DesignInstituteofGanzhouCity，Ganzhou341000，China)Abstract：XiashanHydropowerStationissituatedatalocationwithnarrowingriverbed．Accordingtothisactualityaswellashydrologicalandmeteorologicalconditions，stagedconstructiondiversionwasdesigned．Basedoncom—parisoninrespectsoftechnicalandeconomicalindexes，thediversionschemewasdeterminedwiththefirstdry—pe—riodcofferdamcoveringthefight—side8．5spillways，powerhouseandrightnon—overflowdamsegment，whilethenarrowedriverbedactingasdiversionway；theseconddry—periodcofferdamcoveringtheleft—side8．5spillways，shiplockandleftnon—overflowdamsegment，whiletheconstructedright—sidespillwaysshoulderingwaterdiversion．Theresultsofpracticedemonstratethisdiversiondesignisreliable，effectivelyrenderslessconstructioncostanddifficuhies．Keywords：XiashanHydropowerStation；construction；diversionmethod；coferdam；design35'